【正文】 氣候，夏秋溫暖，春冬嚴(yán)寒，季節(jié)性區(qū)分不明顯，常年陰雨綿綿，氣候變化無常，℃，℃，11月至次年2月為冰雪期、霜凍期，平均溫度達(dá)2℃。按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500112001）附錄A“我國主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組”劃分，井田所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度。礦區(qū)內(nèi)居民的經(jīng)濟(jì)來源仍以傳統(tǒng)的家畜、家禽飼養(yǎng)為主，近年來，勞務(wù)輸出已成為其主要經(jīng)濟(jì)來源。根據(jù)“資源量核實(shí)報(bào)告”對環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀的描述，井田范圍內(nèi)除因開采造成的地裂縫外，未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流及地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件為中等。2）礦井瓦斯儲量及可抽量瓦斯儲量是指煤田開采過程中，能夠向開采空間排放瓦斯的煤層和巖層中賦存的總量，是衡量瓦斯資源量有無開發(fā)利用價值的重要指標(biāo)，瓦斯儲量按下式計(jì)算。依上式計(jì)算，井田瓦斯儲量及可抽量計(jì)算結(jié)果見表513。表241 井田瓦斯儲量及可抽量計(jì)算表類別煤層編號資源量（kt）瓦斯含量（m3）瓦斯儲量（Mm3 ）抽放率（%）瓦斯可抽量（Mm3 ）備注開采層C1 412360C14109660C15a329260C16256660C18520860C20183360C26176960C34148160C43151260C52162660C6025060C61232960C64166160C6681360C6787560C68127460C69337060計(jì) 不可采煤層按10%計(jì)算小計(jì)圍巖按10%計(jì)算合計(jì)（2）瓦斯涌出量計(jì)算見本章第一節(jié)“ 瓦斯涌出量預(yù)測及變化規(guī)律”（1）抽采瓦斯的必要性和抽采難易程度分析1）抽放瓦斯的必要性根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》（2009）第145條規(guī)定，有下列情況之一，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)。②礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)以下條件的：a．大于或等于40m3/min；b．～，大于30m3/min；c．～，大于25m3/min；d．～，大于20m3/min；e．，大于15m3/min。根據(jù)本章礦井瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果，本礦井相對瓦斯涌出量較大，礦井按有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性進(jìn)行管理，故須進(jìn)行瓦斯抽采（預(yù)抽及御壓抽采）。從資源利用和環(huán)保的角度看，也有必要建立永久瓦斯抽放系統(tǒng)，進(jìn)行瓦斯抽采。2）瓦斯抽采的難易程度分析衡量煤層可抽性的指標(biāo)主要有三項(xiàng)：煤層的透氣性系數(shù)（λ）、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（β）、鉆孔瓦斯極限抽放量（Qj）。在測壓鉆孔壓力穩(wěn)定后，卸掉壓力表，利用煤氣表測定煤層鉆孔在不同時間間隔的流量，根據(jù)鉆孔瓦斯不穩(wěn)定徑向流動理論，采用如下公式進(jìn)行試算和驗(yàn)算：A=qr/p02p12, B=α=x/ p01/2F0=102～1，λ=F0=10～10，λ=F0=10～102，λ=F0=102～103，λ=F0=103～105，λ=F0=105～107，λ=式中：x—原始瓦斯含量，m3/t；p0、p1—煤層原始瓦斯壓力及巷道大氣壓，MPa；r—鉆孔半徑，m；q—鉆孔排放時間為t時的煤孔段單位面積的瓦斯流量，q=Q/2πrLQ—鉆孔排放時間為t時流量，m3/d；L—煤孔段長度，m。鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)可以作為評估開采煤層瓦斯預(yù)抽的難易程度的一個標(biāo)志。本礦勘探地質(zhì)報(bào)告沒有提供煤層的透氣性系數(shù)（λ）和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（β），建議礦井盡快補(bǔ)做該工作。但近幾年來國家加大了瓦斯治理力度的政策，抽采瓦斯的礦井大幅度增加，采用抽采瓦斯方法種類較多，根據(jù)抽采實(shí)踐，分別采用高、低負(fù)壓抽采等綜合方法后是可以達(dá)到一定效果的。d)容易抽放10可以抽放～10～較難抽放設(shè)計(jì)要求礦井在建設(shè)期間有條件時開展煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試以及煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定，取得煤層各項(xiàng)瓦斯參數(shù)，然后請有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行瓦斯抽放專項(xiàng)設(shè)計(jì)（若鑒定礦井煤層有突出危險(xiǎn)，還需開展防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)）。瓦斯抽采控制范圍、抽采指標(biāo)、抽采量、預(yù)抽時間詳述如下：1）瓦斯抽采控制范圍小牛煤礦按煤層有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)設(shè)計(jì)。若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力，則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下。要求鉆孔控制回采巷道的外側(cè)范圍是：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m。以上所述的鉆孔控制范圍為沿層面的距離，以下同；②穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯的區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制整條煤層巷道及其兩側(cè)一定范圍的煤層。鉆孔的最小控制范圍是：石門、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m（急傾斜煤層底部或下幫6m），同時還應(yīng)當(dāng)保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線（包括預(yù)計(jì)前方揭煤段巷道的輪廓線）的最小距離不小于5m，且當(dāng)鉆孔不能一次穿透煤層全厚時，應(yīng)當(dāng)保持煤孔最小超前距15m；⑤順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)控制的條帶長茺不小于60m，巷道兩側(cè)的控制范圍與第一項(xiàng)中回采巷道外側(cè)的要求相同；⑥當(dāng)煤巷掘進(jìn)和采煤工作面在預(yù)抽防突效果有效的區(qū)域內(nèi)作業(yè)時，工作面距未預(yù)抽或者預(yù)抽防突效果無效范圍的前方邊界不得小于20m；⑦厚煤層分層開采時，預(yù)抽鉆孔應(yīng)控制開采的分層及其上部至少20m、下部至少10m（均為法線距離，且僅限于煤層部分）。表2－4－2 采煤工作面瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)工作面絕對瓦斯涌出量Q（m3/min）工作面抽采率％備注5≤Q＜10≥2010≤Q＜20≥3020≤Q＜40≥4040≤Q＜70≥5070≤Q＜100≥60100≤Q≥70表2－4－3 礦井瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)礦井絕對瓦斯涌出量Q（m3/min）礦井瓦斯抽采率％備注Q＜20≥2520≤Q＜40≥3540≤Q＜80≥4080≤Q＜160≥45160≤Q＜300≥50300≤Q＜500≥55500≤Q≥603）瓦斯抽采量本初步設(shè)計(jì)采用底板專用抽放巷、本煤層順層抽放以及密閉采空區(qū)并埋管的抽放等卸壓瓦斯抽放等綜合抽放方式，設(shè)計(jì)配備了高、低負(fù)壓二套抽放系統(tǒng)。4）預(yù)抽時間分析根據(jù)同類礦井抽采經(jīng)驗(yàn)，目前暫無鉆孔瓦斯抽放量衰減系數(shù)、100m鉆孔初始瓦斯抽放量等瓦斯抽采方面的資料。因此。受條件所限，目前很難做出瓦斯預(yù)抽效果分析。（3）礦井瓦斯來源分析1）礦井瓦斯來源及其涌出構(gòu)成礦井瓦斯主要來源于回采工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)及圍巖瓦斯涌出。②掘進(jìn)工作面涌出瓦斯構(gòu)成一是來自掘進(jìn)巷道煤壁涌出，二是來自掘進(jìn)落煤的瓦斯涌出。④礦井瓦斯涌出量為全礦內(nèi)全部生產(chǎn)采區(qū)和已采區(qū)（包括其它輔助巷道）瓦斯涌出量之和。其瓦斯涌出量構(gòu)成見表2－4－表2－4－5。煤層瓦斯抽采工程必須與采掘工程同步設(shè)計(jì)、優(yōu)先施工，確保瓦斯超前抽采，實(shí)現(xiàn)抽采達(dá)標(biāo)，采掘生產(chǎn)活動始終要在抽采達(dá)標(biāo)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。煤與瓦斯突出和高瓦斯礦井建設(shè)項(xiàng)目井筒揭煤前必須建成永久瓦斯抽采系統(tǒng)并進(jìn)行預(yù)抽，低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域必須建立移動瓦斯抽采系統(tǒng)。1）選擇抽放方法的原則礦井瓦斯抽放的類型和方法，可按下列因素考慮確定：①為了提高瓦斯抽采率，宜選用多種抽采方法相結(jié)合的綜合抽采方式。③在煤層群條件下首采層開采時，來自鄰近層的瓦斯占有很大比例威協(xié)工作面安全生產(chǎn)，應(yīng)采用鄰近層抽采。⑤對于瓦斯含量大的煤層，在煤巷掘進(jìn)時，難以用加大風(fēng)量稀釋瓦斯，可在掘進(jìn)工作開始前對煤層進(jìn)行大面積預(yù)抽或采取邊抽邊掘的方法加以解決。⑦若煤層賦存較淺（一般600m以內(nèi)），煤層較厚，或煤層層數(shù)較多，煤層瓦斯含量較高，地面施工鉆孔條件較好，可采用地面鉆孔抽采。2）礦井瓦斯抽采總體方案根據(jù)鑒定，C1煤層+1285m以上鑒定為無突出危險(xiǎn)，按突出礦井無突出煤層設(shè)計(jì)；C1煤層+1285m以下及其它可采煤層均未進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定，按黔安監(jiān)管辦字[2007]345號文要求，在鑒定之前，按煤與瓦斯突出礦井、突出煤層設(shè)計(jì)和管理。設(shè)計(jì)+1285m以上C1煤層高負(fù)壓抽采采取本煤層順層抽采，以降低采掘工作面的瓦斯涌出量；+1285m以下C1煤層及其它可采煤層高負(fù)壓抽采采用底（頂）板專用抽采巷、實(shí)施穿層預(yù)抽鉆孔為主，輔以本煤層順層抽采方法，以降低煤層瓦斯含量、消除煤層突出危險(xiǎn)以及降低采掘工作面的瓦斯涌出量。底（頂）板瓦斯抽采巷位置應(yīng)視煤層間距分組布置，C1煤層單獨(dú)布置在C1煤層底板（距C1煤層底板20m處）；C1C15a、C1C1C20 、C2C2C34煤層布置在C20煤層底板（距C20煤層底板20m處）；C4C52煤層布置在C43煤層頂板（距C43煤層頂板20m處）；C60、C6C6C6C6C6C69煤層布置在C69煤層底板（距C69煤層底板20m處）。通過區(qū)域穿層鉆孔預(yù)抽，經(jīng)檢驗(yàn)，抽采達(dá)標(biāo)后，才允許掘進(jìn)和回采。底（頂）板瓦斯抽采巷布置見圖241。另外，由于未鑒定+1285m以下C1煤層突出危險(xiǎn)性，C1煤層+1285m以下采掘作業(yè)前，必須超前完成C1煤層底板瓦斯抽采巷道、抽采鉆孔布置及抽采設(shè)備安裝，達(dá)到抽采系統(tǒng)治理瓦斯的能力和條件，使C1煤層抽采達(dá)標(biāo)，達(dá)到控制范圍，消除突出，并以局部防突措施作補(bǔ)充。如果經(jīng)底板穿層鉆孔預(yù)抽后，煤層的殘存瓦斯壓力、瓦斯含量指標(biāo)仍達(dá)不到《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（AQ10262006）要求――，一方面礦井應(yīng)根據(jù)抽采效果及抽采時間，延長預(yù)抽時間或?qū)︺@孔參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；另一方面礦井可以在掘進(jìn)工作面的前方施工鉆孔對前方掘進(jìn)條帶煤層瓦斯加強(qiáng)抽采，以使煤層完全達(dá)到消突要求，防止出現(xiàn)煤層在掘進(jìn)過程中發(fā)生煤與瓦斯突出事故。圖242 煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域預(yù)抽鉆孔布置圖b、利用采面已施工好的運(yùn)輸順槽向采面圈定的煤層內(nèi)實(shí)施本煤層順層瓦斯鉆孔抽放采面在進(jìn)行回采作業(yè)之前，需對采面圈定的煤層進(jìn)行抽采效果檢驗(yàn)。以使煤層完全達(dá)到消突要求，防止出現(xiàn)煤層在開采過程中發(fā)生煤與瓦斯突出事故。圖243 采面回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域順層預(yù)抽鉆孔布置圖（單位：m）②鄰近層瓦斯抽采方法由于本礦采用由上住下逐層進(jìn)行開采，回采工作面瓦斯部分來自下鄰近層，故本設(shè)計(jì)鄰近層瓦斯抽采方法主要采用設(shè)底（頂）板專用瓦斯抽采巷抽鄰近層瓦斯，底（頂）板專用瓦斯抽采巷布置見圖341。適合于礦井初期開采，但由于礦井煤層開采強(qiáng)度大，瓦斯涌出來源多，分布范圍廣，采用任何單一的抽采方式其抽采效果均有限。該抽采方法能較好解決礦井瓦斯問題，其抽采率可達(dá)60%以上。穿層預(yù)抽鉆孔呈“扇形”布置，鉆孔終孔間距暫設(shè)計(jì)為5m，在實(shí)際抽采過程中可根據(jù)實(shí)際抽采效果，對鉆孔間距進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。圖244 底板瓦斯抽采巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域布置示意圖③石門揭煤瓦斯抽采方法穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)在揭煤工作面距煤層的最小法線距離7m以前實(shí)施（在構(gòu)造破壞帶應(yīng)適當(dāng)加大距離）。礦井井筒已經(jīng)施工完畢，設(shè)計(jì)11采區(qū)、12采區(qū)均有穿層運(yùn)輸或回風(fēng)石門，礦井煤層平均傾角為60o，石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域穿層鉆孔布置平、剖面見圖245。此方法為利用大直徑鉆機(jī)，在回采工作面回風(fēng)順槽內(nèi)，向采空區(qū)初始冒落帶的上方打孔，以抽采處于冒落破壞帶中的上部卸壓層和未開采的煤分層或下部卸壓層涌向采空區(qū)的瓦斯。圖246 向采空區(qū)冒落帶上方裂隙帶打鉆抽采布置示意圖當(dāng)?shù)V井采取了有效的防滅火措施，確保礦井采面采空區(qū)煤層不會出現(xiàn)煤層自燃發(fā)火后，方可采用采空區(qū)埋管等抽采采空區(qū)瓦斯措施。②配備個體巡回檢測設(shè)備等安全儀表，通過巡回檢測，隨時了解井下瓦斯隱患情況，防患于未然。并加強(qiáng)礦井瓦斯地質(zhì)等基礎(chǔ)工作，為礦井通風(fēng)瓦斯科學(xué)管理提供可靠的依據(jù)。（6）抽采巷道的選擇1）開采層沿本煤層順層鉆孔抽采，瓦斯抽放管路及鉆場布置，選擇在工作面運(yùn)輸順槽，必要時回風(fēng)順槽亦可布置。3）底板瓦斯專用抽采巷，是解決煤層掘進(jìn)巷道條帶煤層瓦斯治理及回采面塊段煤層消突和瓦斯超限的有效方法，也是礦井初期（特別是掘進(jìn)巷道的防突）及后期采取解決瓦斯問題的主要措施。（7）鉆場布置、鉆孔參數(shù)確定本設(shè)計(jì)對鉆場布置、鉆孔參數(shù)的確定主要參照國內(nèi)有關(guān)礦井及原生產(chǎn)礦井經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行瓦斯抽采設(shè)計(jì)。鉆場采用礦用工字鋼梯形支架支護(hù)。鉆孔參數(shù)為：A、鉆孔直徑：設(shè)計(jì)為Φ75mm鉆孔；B、鉆孔終孔點(diǎn)間距：10m；C、抽采負(fù)壓：選用20kPa；D、預(yù)抽時間：要求煤層瓦斯經(jīng)預(yù)抽后，瓦斯含量降到8m3/t以下，（表壓）以下，預(yù)計(jì)暫定抽采時間不少于6個月；E、封孔：膨脹水泥或聚胺脂封孔，封孔深度5m。為了便于施工和減輕工人勞動強(qiáng)度，抽采鉆孔需在運(yùn)輸巷設(shè)備安裝以前打好。③回風(fēng)順槽高位鉆孔抽采鉆場設(shè)在回風(fēng)順槽，布置于回風(fēng)順槽頂板上方5m，向采空區(qū)內(nèi)打鉆孔，根據(jù)推進(jìn)速度每20m作一個鉆場。C、鉆孔間距：10～15m；D、抽采負(fù)壓：選用5kPa；E、抽采時間：根據(jù)回采面推進(jìn)時間而定。封孔工藝見圖347。封孔工藝見圖348。②主要檢